Berkenalan dengan Ilmu Kimia

Ditulis oleh Nolly Dwi SB pada 13-10-2007

1.1 Ruang Lingkup Ilmu Kimia
Definisi :

• Secara singkat, Ilmu Kimia adalah ilmu rekayasa materi yaitu mengubah suatu materi menjadi materi yang lain.
• Secara lengkap, Ilmu Kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang :
  1. Susunan materi = mencakup komponen-komponen pembentuk materi dan perbandingan tiap komponen tersebut.
  2. Struktur materi = mencakup struktur partikel-partikel penyusun suatu materi atau menggambarkan bagaimana atom-atom penyusun materi tersebut saling berikatan.
  3. Sifat materi = mencakup sifat fisis (wujud dan penampilan) dan sifat kimia. Sifat suatu materi dipengaruhi oleh : susunan dan struktur dari materi tersebut.
  4. Perubahan materi = meliputi perubahan fisis/fisika (wujud) dan perubahan kimia (menghasilkan zat baru).
  5. Energi yang menyertai perubahan materi = menyangkut banyaknya energi yang menyertai sejumlah materi dan asal-usul energi itu.

• Ilmu Kimia dikembangkan oleh para ahli kimia untuk menjawab pertanyaan “apa” dan “mengapa”tentang sifat materi yang ada di alam.
• Pengetahuan yang lahir dari upaya untuk menjawab pertanyaan “apa” merupakan suatu fakta yaitu : sifat-sifat materi yang diamati sama oleh setiap orang akan menghasilkan Pengetahuan Deskriptif.
• Pengetahuan yang lahir dari upaya untuk menjawab pertanyaaan “mengapa” suatu materi memiliki sifat tertentu akan menghasilkan Pengetahuan Teoritis.

Skema bagaimana Ilmu Kimia dikembangkan :

Para ahli Kimia

Mengamati Menggolongkan Menafsirkan data Menarik kesimpulan umum Merancang dan melakukan eksperimen Menciptakan teori

Pengetahuan Kimia

Untuk memecahkan masalah kimia, digunakan Metode Ilmiah yaitu :

1. Merumuskan masalah
2. Mengumpulkan keterangan
3. Menyusun hipotesis (dugaan sementara)
4. Menguji hipotesis dengan eksperimen
5. Menarik kesimpulan
6. Menguji kesimpulan dengan eksperimen

Suatu penelitian hendaknya mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut :

1. Masalah yang dipilih merupakan masalah yang menarik dan tidak membosankan
2. Peneliti mempunyai keahlian dan kecakapan yang cukup
3. Waktu yang digunakan untuk penelitian cukup
4. Sarana dan prasarana pendukungnya mudah diperoleh
5. Hasil penelitian dapat bermanfaat bagi orang banyak dan tidak berbahaya

Perumusan masalah harus memperhatikan beberapa hal yaitu :

1. Berupa kalimat tanya
2. Singkat, jelas dan spesifik
3. Memberikan gambaran jawaban yang didasarkan pada data dan cara melakukan pengumpulan data

Beberapa syarat yang harus dipenuhi dalam menyusun hipotesis :

1. Dapat diuji kebenarannya
2. Disusun sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan kesimpulan
3. Dapat menjawab permasalahan yang diajukan saat awal penelitian
4. Harus sederhana dan dirumuskan dengan baik

Jenis-jenis penelitian berdasarkan cara memperoleh data :

1. a) Penelitian Primer = penelitian yang membutuhkan data dari sumber pertama (responden) Meliputi :
   • Studi Kasus
   • Survei
   • Riset
   • Eksperimental
2. Penelitian Sekunder = penelitian yang menggunakan data bukan dari sumber pertama.

Dalam penelitian juga dikenal istilah Variabel yaitu faktor atau unsur yang ikut menentukan perubahan.
Jenis-jenis variabel :

1. Variabel Bebas = variabel yang mempengaruhi variabel lain (= variabel manipulasi)
2. Variabel Terikat = variabel yang terjadi karena perlakuan variabel bebas (= variabel respon)
3. Variabel Kontrol = variabel yang dibuat sama dalam suatu percobaan / penelitian sehingga berfungsi sebagai pengendali atau pembanding (= disebut juga variabel tetap)

Data adalah keterangan atau bahan nyata yang dapat dijadikan dasar kajian melalui analisis.
Jenis-jenis data dalam penelitian :

1. Data Primer = data yang diperoleh langsung dari objeknya (sumber pertama).
2. Data Sekunder = data yang diperoleh secara tidak langsung dari objeknya tetapi melalui sumber lain, baik secara lisan maupun tulisan.

Sikap ilmiah yang harus dimiliki oleh seorang peneliti :

1. Jujur dan tekun
2. Dapat membedakan fakta dan opini
3. Berani dan santun dalam mengajukan pertanyaan dan argumentasi
4. Memiliki rasa ingin tahu yang besar terhadap sesuatu yang ingin diteliti dan mengembangkannya
5. Peduli terhadap lingkungan dan melakukan kegiatan yang menunjukkan kepedulian tersebut
6. Berpendapat secara ilmiah dan kritis
7. Terbuka atas usulan dan pendapat orang lain
8. Objektif mengenai keadaan yang sebenarnya
9. Teliti, cermat dan akurat

1.2 Manfaat Mempelajari Ilmu Kimia
Meliputi :

1. Pemahaman kita menjadi lebih baik terhadap alam sekitar dan berbagai proses yang berlangsung di dalamnya.
2. Mempunyai kemampuan untuk mengolah bahan alam menjadi produk yang lebih berguna bagi manusia.
3. Membantu kita dalam rangka pembentukan sikap.

Secara khusus, ilmu kimia mempunyai peranan sangat penting dalam bidang : kesehatan, pertanian, peternakan, hukum, biologi, arsitektur dan geologi.
Dibalik sumbangannya yang besar bagi kehidupan kita, secara jujur harus diakui bahwa perkembangan ilmu kimia juga memberikan dampak negatif bagi kehidupan manusia.
1.3 Cabang-Cabang Ilmu Kimia
Meliputi :

1. Kimia Analisis
   = mempelajari tentang analisis bahan-bahan kimia yang terdapat dalam suatu produk.
2. Kimia Fisik
   = fokus kajiannya berupa penentuan energi yang menyertai terjadinya reaksi kimia, sifat fisis zat serta perubahan senyawa kimia.
3. Kimia Organik
   = mempelajari bahan-bahan kimia yang terdapat dalam makhluk hidup.
4. Kimia Anorganik
   = kebalikan dari kimia organik; mempelajari benda mati.
5. Kimia Lingkungan
   = mempelajari tentang segala sesuatu yang terjadi di lingkungan, terutama yang berkaitan dengan pencemaran lingkungan dan cara penanggulangannya.
6. Kimia Inti ( Radiokimia )
   = mempelajari zat-zat radioaktif.
7. Biokimia
   = cabang ilmu kimia yang sangat erat kaitannya dengan ilmu biologi.
8. Kimia Pangan
   = mempelajari bagaimana cara meningkatkan mutu bahan pangan.
9. Kimia Farmasi
   = fokus kajiannya berupa penelitian dan pengembangan bahan-bahan yang mengandung obat.

1.4 Perkembangan Ilmu Kimia

1. Sekitar tahun 3500 SM, di Mesir Kuno sudah mempraktekkan reaksi kimia (misal : cara membuat anggur, pengawetan mayat).
2. Pada abad ke-4 SM, para filosofis Yunani yaitu Democritus dan Aristoteles mencoba memahami hakekat materi.
   • Menurut Democritus = setiap materi terdiri dari partikel kecil yang disebut atom.
   • Menurut Aristoteles = materi terbentuk dari 4 jenis unsur yaitu : tanah, air, udara dan api.
3. Abad pertengahan (tahun 500-1600), yang dipelopori oleh para ahli kimia Arab dan Persia.
   • Kimia lebih mengarah ke segi praktis. Dihasilkan berbagai jenis zat seperti : alkohol, arsen, zink asam iodida, asam sulfat dan asam nitrat.
   • Nama ilmu kimia lahir, dari kata dalam bahasa Arab (al-kimiya = perubahan materi) oleh ilmuwan Arab Jabir ibn Hayyan (tahun 700-778).
4. Abad ke-18, muncul istilah Kimia Modern. Dipelopori oleh ahli kimia Perancis Antoine Laurent Lavoisier (tahun 1743-1794) yang berhasil mengemukakan hukum kekekalan massa.
5. Tahun 1803, seorang ahli kimia Inggris bernama John Dalton (tahun 1766-1844) mengajukan teori atom untuk pertama kalinya. Sejak itu, ilmu kimia terus berkembang pesat hingga saat ini.

1.5 Pengenalan Laboratorium
Laboratorium = suatu tempat bagi seorang praktikan untuk melakukan percobaan.
Praktikan = orang yang melakukan percobaan.
Bahan Kimia

Jenis bahan kimia berdasarkan sifatnya :

1. mudah meledak (explosive)
2. pengoksidasi (oxidizing)
3. karsinogenik (carcinogenic : memicu timbulnya sel kanker)
4. berbahaya bagi lingkungan (dangerous to the environment)
5. mudah menyala (flammable)
6. beracun (toxic)
7. korosif (corrosive)
8. menyebabkan iritasi (irritant)

Persiapan kerja di laboratorium :

1. Merencanakan percobaan yang akan dilakukan sebelum memulai praktikum
2. Menggunakan peralatan kerja (kacamata, jas praktikum, sarung tangan dan sepatu tertutup)
3. Bagi wanita yang berambut panjang, diharuskan mengikat rambutnya
4. Dilarang makan, minum dan merokok
5. Menjaga kebersihan meja praktikum dan lingkungan laboratorium
6. Membiasakan mencuci tangan dengan sabun dan air bersih terutama sehabis praktikum
7. Bila kulit terkena bahan kimia, jangan digaruk agar tidak menyebar
8. Memastikan bahwa kran gas tidak bocor sewaktu hendak menggunakan bunsen
9. Pastikan bahwa kran air selalu dalam keadaan tertutup sebelum dan sesudah melakukan praktikum

1.6 Teknik Bekerja di Laboratorium

• Penanganan terhadap bahan kimia :
  1. Menghindari kontak langsung dengan bahan kimia
  2. Menghindari untuk mencium langsung uap bahan kimia
  3. Menggunakan sarung tangan
• Jika ingin memindahkan bahan kimia :
  1. Membaca label bahan kimia (minimal 2 kali)
  2. Memindahkan sesuai dengan jumlah yang diperlukan
  3. Tidak menggunakan secara berlebihan
  4. Jika ada sisa, jangan mengembalikan bahan kimia ke dalam botol semula untuk mencegah kontaminasi
  5. Menggunakan alat yang tidak bersifat korosif untuk memindahkan bahan kimia padat
  6. Untuk bahan kimia cair, pindahkan secara hati-hati agar tidak tumpah
• Jika terkena bahan kimia :
  1. Bersikap tenang dan jangan panik
  2. Meminta bantuan teman yang ada di dekat Anda
  3. Membersihkan bagian yang mengalami kontak langsung (dicuci dengan air bersih)
  4. Jangan menggaruk kulit yang terkena bahan kimia
  5. Menuju ke tempat yang cukup oksigen
  6. Menghubungi paramedis secepatnya
• Masalah penanganan limbah bahan kimia :
  1. Limbah berupa zat organik harus dibuang terpisah agar dapat didaur ulang
  2. Limbah cair yang tidak berbahaya dapat langsung dibuang tetapi harus diencerkan dulu dengan menggunakan air secukupnya
  3. Limbah cair yang tidak larut dalam air dan limbah beracun harus dikumpulkan dalam botol penampung dan diberi label
  4. Limbah padat harus dibuang terpisah karena dapat menyumbat saluran air
  5. Sabun, deterjen dan cairan yang tidak berbahaya dalam air dapat langsung dibuang melalui saluran air kotor dan dibilas dengan air secukupnya
  6. Gunakan zat / bahan kimia secukupnya